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SEMINARIO MANTENIMIENTO POR DIAGNOSTICO MANTENIMIENTO POR DIAGNOSTICO EQUIPOS Y SISTEMAS ELECTRICOS INTRODUCCION 1 Mantenimiento por Diagnóstico impli- ca dos acciones secuenciales e íntima- mente relacionadas: 1) efectua r el diag- nóstico de la máquina o sistema y 2) efectuar la mantención según el diagnóstico entregado. Al igual que el médico con un paciente, el ingeniero debe tratar la maquinaria de la forma menos traumática posible, para lo cual se han diseñado una serie de técnicas de medición di- recta o indirecta que permiten saber el estado general o particular del sistema o componente del mismo, como también se han desarrollado diseños de máquinas de tal modo que atacar el problema sea lo más sencillo posible y no invo- lucre in terven ir partes sanas, minimizando así el costo por mantenimiento. En el caso de la maquinaria eléctrica, el mantenimiento podría agruparse alrededor de áreas afines, como ser: -Manten imiento de carácter mecánico. Que se relaciona con las piezas en movimiento o que sufren esfuerzos. -Mantenimiento de balanceamiento eléc- trico. Que se relaciona con el ajuste de los pará- metros eléctricos de los equipos . -Mantenimiento de carácter electroquí- mico. Que se relaciona con las condiciones quí- micas de los elementos constituyentes de las máquinas eléctricas. De los tipos de mantenimiento menciona- dos, el de carácter mecánico es el que domina el espectro, debido a que las fallas de este tipo son las predominantes entre la maquinaria eléctri- ca, por lo que las técnicas de diagnóstico se han 516 Eugenio Vare/a Münchmeyer Teniente desarrollado mucho más alrededor de esta área que en las otras. En general, el mantenimiento eléctrico es en realidad de carácter mecánico, como por ejemplo: descansos de máquinas rotatorias de- fectuosos, contactos dañados, conexiones flojas, daños en los cables, falta de lubricación en partes móviles, suciedad, fugas de depósitos de aceite, polos sueltos, etc. Por esto se puede considerar el movimiento de las piezas compo- nentes de cada máquina como el factor crítico de la mantención, lo que permite tipificar la maquinaria , para efectos de esta exposición, como sigue: Máquinas Móviles Generadores Motrices Máquinas { Aparatos de contro l Semimóviles Protecciones Máquinas Estáticas Convertidores Reguladores automáticos de voltaje Distribución Baterías Nuestra experiencia es que las máquinas eléctricas móviles son las más propensas a fa- llas y las que implican mayores acciones de mantención, siendo, por otro lado, las máqui- nas estáticas las que acusan menos fallas y Revista de Marina Nº 5189

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SEMINARIO MANTENIMIENTO POR DIAGNOSTICO

MANTENIMIENTO POR DIAGNOSTICO EQUIPOS Y SISTEMAS ELECTRICOS

INTRODUCCION

1 Mantenimiento por Diagnóstico impli­ca dos acciones secuenciales e íntima­mente relacionadas: 1) efectua r el diag-

nóstico de la máquina o sistema y 2) efectuar la mantención según el diagnóstico entregado.

Al igual que el médico con un paciente, el ingeniero debe tratar la maquinaria de la forma menos traumática posible, para lo cual se han diseñado una serie de técnicas de medición di­recta o indirecta que permiten saber el estado general o particular del sistema o componente del mismo, como también se han desarrollado diseños de máquinas de tal modo que atacar el problema sea lo más sencillo posible y no invo­lucre interven ir partes sanas, minimizando así el costo por mantenimiento.

En el caso de la maquinaria eléctrica, el mantenimiento podría agruparse alrededor de áreas afines, como ser:

-Manten imiento de carácter mecánico. Que se relaciona con las piezas en movimiento o que sufren esfuerzos.

-Mantenimiento de balanceamiento eléc­trico. Que se relaciona con el ajuste de los pará­metros eléctricos de los equipos.

-Mantenimiento de carácter electroquí­mico. Que se relaciona con las condiciones quí­micas de los elementos constituyentes de las máquinas eléctricas.

De los tipos de mantenimiento menciona­dos, el de carácter mecánico es el que domina el espectro, debido a que las fallas de este tipo son las predominantes entre la maquinaria eléctri­ca, por lo que las técnicas de diagnóstico se han

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Eugenio Vare/a Münchmeyer Teniente 7°

desarrollado mucho más alrededor de esta área que en las otras.

En general, el mantenimiento eléctrico es en realidad de carácter mecánico, como por ejemplo: descansos de máquinas rotatorias de­fectuosos, contactos dañados, conexiones flojas, daños en los cables, falta de lubricación en partes móviles, suciedad, fugas de depósitos de aceite, polos sueltos, etc. Por esto se puede considerar el movimiento de las piezas compo­nentes de cada máquina como el factor crítico de la mantención, lo que permite tipificar la maquinaria , para efectos de esta exposición, como sigue:

Máquinas Móviles

Generadores Motrices

Máquinas { Aparatos de contro l Semimóviles Protecciones

Máquinas Estáticas

Convertidores Reguladores automáticos de voltaje Distribución Baterías

Nuestra experiencia es que las máquinas eléctricas móviles son las más propensas a fa­llas y las que implican mayores acciones de mantención, siendo, por otro lado, las máqui­nas estáticas las que acusan menos fallas y

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demandan menos mantención. En este marco se puede decir, a priori, que el énfasis en el mantenimiento por diagnóstico debería hacer­se en el grupo de las máquina~ móviles.

CONSIDERACION INICIAL

El mantenimiento eléctrico en la armada está basado fundamentalmente en el diagnóstico de la máquina y en el análisis de sus parámetros más importantes, sobre todo, debido a que, en general, es simple acceder a sus partes inter­nas. Por otro lado, el hecho de ser la electricidad una ciencia abstracta acostumbra a los especia­listas a hacer un diagnóstico de la maquinaria antes de efectuar cualquier acción dirigida a corregir la deficiencia encontrada, lo que indu­ce, aún más, al uso del diagnóstico en el mante­nimiento .

REQUISITOS PARA EL DIAGNOSTICO DE MAQUINARIA ELECTRICA

Para efectuar el diagnóstico a cualquier máqui­na eléctrica se requiere de los siguientes ele­mentos:

-Los parámetros a medir que indiquen el estado general de la máquina y las pruebas a efectuar para determinar su confiabilidad.

- Las técnicas de medición adecuadas y los equipos que mejor respondan a las necesi­dades de medición.

-El factor de aceptabilidad de los paráme­tros a medir (límites, estándares, etc.).

-Conocimiento de la construcción y ope­ración de la máquina en cuestión para lograr un adecuado análisis de los datos a obtener.

-Historiales y datos anteriores para verifi­car el resultado que se obtenga.

Nos detendremos en este punto para efec­tuar un análisis de los requerimientos plan­teados.

La "selección de los parámetros a medir" va muy de la mano con las "técnicas de medi­ción " disponibles y estas con los equipos ade­cuados. Luego, si se quiere obtener una buena información para el posterior análisis y diag­nóstico, se debe contar con buenos equipos de medición y en cantidad suficiente para poder usarse en distintas unidades a la vez. Esto es un problema de solución inmediata si existe el di­nero para su adquisición y operación.

Otra imagen se nos forma con respecto al "conocimiento" necesario de la máquina anali­zada, del uso de los instrumentos de medición, de los factores de aceptabilidad, etc. El conoci­miento es un recurso que demora en obtenerse

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y es difícil de mantener, sobre todo si conside­ramos que en la armada el personal rota de puesto muy seguido. Al respecto cabe pregun­tarse:¿ Quién debería efectuar el diagnóstico de la maquinaria de las distintas unidades? Si se decide por el personal de las propias unidades se deberá contar con personas idóneas en cada unidad. El caso contrario es que sea un equipo especializado de apoyo terrestre, que siendo más económico es menos versátil. En el caso de nuestra institución, el diagnóstico de la maqui­naria eléctrica lo hace personal de la propia unidad, que tiene la suficiente capacidad técni­ca para ello y la institución está constantemente mejorando los instrumentos de medición para así optimizar el diagnóstico.

En lo que se refiere a los "datos anteriores e historiales" hay que hacer una importante diferenciación entre los datos de parámetros de operación y los datos de acciones y acaecimien­tos anteriores. Los parámetros se han maneja­do hasta la fecha como acumulación de datos y en general no se manejan en el tiempo u otra dimensión, siendo que el solo hecho de orde­narlos en curvas o estadísticas darán una infor­mación preciosísima en el diagnóstico de la maquinaria eléctrica, que superponiéndolos a las condiciones de operación históricas entre­garán una aproximación válida de su estado operativo.

PROCESO DE DIAGNOSTICO DE UNA MAQUINA ELECTRICA

En general, el proceso de diagnóstico de una máquina se basa en la comparación de la reali­dad con parámetros prefijados, sean estos teó­ricos o empíricos. El análisis de las diferencias encontradas (errores) a la luz de las característi­cas de diseño de la máquina darán una condi­ción estimada de ella, de donde nacerá el diag­nóstico final , producto del análisis ingenieril del problema.

OBSERVACION Y MEDICION ----;.. 8

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DIFEREN CI AS

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DIAGNOSTICO Y RECOMENDACION

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En la actualidad existen en el mercado sis­temas que monitorean maquinarias de diferen­tes grados de complejidad y todos se basan en el análisis estadístico de los parámetros de ella y su comparación con estándares prefijados, entregando incluso diagnósticos según un es­quema de análisis preprogramado.

METODOS DE DIAGNOSTICO

El diagnóstico de una máquina eléctrica se orienta a determinar las causas por las cuales no está efectuando correctamente su función primordial y/o certificar su confiabilidad futura con algún grado de exactitud.

En cada grupo se analizarán los métodos más conocidos para determinar el estado y la confiabilidad de la función primordial de cada máquina.

Máquinas móviles

• Rotatorias generadoras

a) Análisis de vibraciones

Esta técnica está orientada a recoger una mues­tra de las oscilaciones de la máquina en diver­sos planos y puntos escogidos (normalmente cerca de los descansos). La información de fre­cuencia y amplitudes de las vibraciones, tra­bajada adecuadamente, puede entregar, funda­mentalmente, antecedentes del estado mecáni­co de las diferentes partes de la máquina . La amplitud de la oscilación entregará informa­ción acerca de la severidad del problema pre­sente y, analizado en el tiempo, aportará una estimación del momento futuro en que la má­quina estará trabajando fuera de los límites de seguridad permitidos. La posición, el plano de medición y la frecuencia medida entregarán la información de la parte fallada o con pro­blemas.

Entre los problemas que se pueden deter­minar están:

-Desbalanceamiento mecánico de las piezas rotatorias . Normalmente se presenta con vibraciones a la frecuencia de rotación del rotor, con una mayor amplitud en el plano ra­dial .

-Desalineamiento entre eje y descansos, entre coplas, entre poleas de correas de trans­misión o eje flectado (que se comporta igual que un desalineamiento). Normalmente se pre­senta con vibraciones de frecuencia 1, 2 y 3 veces la velocidad de rotación, siendo la ampli­tud axial sobre el 50% de la radial. La compara­ción entre las componentes a 1 xRPM y 2xRPri1

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dará una indicación sobre la cantidad de desali­neamiento presente, considerándose normal que la amplitud de la componente de 2xRPM sea entre 25 y 50% de la de 1 xRPM.

-Excentricidad entre rotor y descanso. Normalmente se presenta con vibraciones de 1 xRPM y componentes absolutamente radiales pero mayores en el descanso afectado, a dife­rencia del desbalanceamiento, en donde las vi­braciones se presentan con similares amplitu­des para ambos descansos.

-Rodamientos fallados. Existen en la ac­tualidad dos técnicas de evaluación del estado de los rodamientos: el control de vibraciones, usado hasta frecuencias de 1 O KHz, y el método de pulsos de choque, para mediciones con fre­cuencias superiores a 40 KHz.

El método de vibraciones puede determi ­nar, a través de fórmulas que relacionan la geo­metría del rodamiento , si la falla se debe al defecto de la cubeta exterior, de la interior o de una bola al chocar con la cubeta o debido a la excentricidad u ondulado de las pistas interio­res de las cubetas.

El método de pulsos de choque determina el rodamiento fallado, sin poder precisar la par­te dañada de él ; pero la medición es más senci­lla , lo que la hace un sistema atractivo para determinar el estado de los rod amientos de má­quinas pequeñas y medianas, como las que se encuentran en los buques.

-Juego excesivo de descansos radiales . Normalmente presenta vibraciones con com­ponentes radiales, mucho mayor que los axia­les, a una frecuencia de dos o tres veces la velocidad de giro del rotor.

-Solturas mecánicas en descansos radia­les. Se presentan con vibraciones a frecuencia s subarmónicas de la velocidad de giro del rotor, normalmente de 1/2 ó 1/3.

-Mala lubricación de descansos radiales . Se presenta con una vibración de espectro con­tinuo de alta frecuencia.

-Solturas mecánicas. Normalmente pre­dominan las vibraciones de frecuencias 2xRPM y usualmente vienen acompañadas de sínto­mas de desalineamiento y/o desbalancea­miento.

-Mal funcionamiento de correas impulso­ras. La vibración producida por las correas será detectada en los descansos de las poleas en dirección de las correas, con frecuencias típicas de 1, 2, 3 y 4 veces la velocidad de la correa.

Existe un grupo de vibraciones de origen eléctrico detectables por el análisis de vibracio­nes; se caracterizan porque desaparecen cuan­do se desconecta el poder:

-Polo suelto, fugas de corrientes, roturas

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de barras, entrehierros asimétricos y otros. Se detectan por presentar vibraciones radiales muy superiores a las axiales y a una frecuencia de 1xRPM.

-Chapas sueltas. Presentan vibraciones con frecuencias iguales a la frecuencia de la red eléctrica (60 Hz), que aumenta en amplitud con la carga de la máquina.

-Desbalanceo en máquinas de inducción. Se presenta normalmente con vibraciones re­sultantes de la mezcla de la velocidad sincróni­ca y la de giro, fluctuando la lectura de los ins­trumentos de medición entre un máximo y un mínimo, con una frecuencia coincidente a la del resbalamiento.

-Mala conmutación , mal contacto de es­cobillas. Esto implica torques aleatorios y pul ­santes que son detectados por pequeñas vibra ­ciones en la frecuencia fundamental, pero con grandes amplitudes, presentes sólo en el plano radial.

b) Inspección con luz estroboscópica

Manteniéndonos en el tema de los diagnósticos relacionados con el mantenimiento de carácter mecánico , esta técnica está orientada a inspec­cionar visualmente las partes mecánicas de la máquina en condiciones dinámicas y compro­bar fisuras, elongamientos, deformaciones o solturas.

c) Prueba de aislamiento

Pasando al área del mantenimiento del balance eléctrico, esta técnica está orientada a detectar el estado de aislamiento de los devanados y conexiones de una máquina. Principalmente se toman entre fase y tierra y entre fase y fase, antes y después de la placa de conexiones. Esta prueba determina el estado puntual del aisla­miento para las condiciones ambientales exis­tentes. Su aporte está en analizar mediciones periódicas anteriores y su tendencia, pudiendo inferir el estado del aislamiento futuro y por ende planificar el mantenimiento de los mis­mos. Se usa normalmente una fuente de co­rriente continua, que en conjunto con un puente comparador de resistencias determina el aisla­miento de la máquina. Los aislamientos míni­mos aceptados están alrededor de 1 Mohm pa­ra todo tipo de máquina.

d) Prueba de temperatura

Esta técnica está orientada a verificar el estado de la capacidad de enfriamiento de una máqui­na. Entraga también información sobre su aisla-

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miento y grado de sobrecarga. Se mide la tem­peratura de entrada y salida del aire de enfria­miento y se compara con la gradiente de tempe­ratura recomendada por el fabricante u otros estándares.

e) Pruebas de carga

Esta prueba está orientada a determinar la ca­pacidad del generador para entregar su poten­cia de diseño, manteniendo los diversos pará­metros dentro de los estándares, como ser, temperatura, corriente de excitación, veloci­dad, voltaje de excitación, voltaje de salida y corriente de salida. Estas pruebas, junto con las anteriores, determinan con claridad si el gene­rador es capaz de cumplir con su propósito en las condiciones que se lo pruebe o, en otras palabras, calificar su confiabilidad en determi­nadas condiciones. Si se comparan los resulta­dos históricos de esta prueba se podrá determi­nar el deterioro de la máquina en el tiempo .

• Rotatorias motrices

Al igual que en los generadores, a los motores les son aplicables las mismas pruebas explica­das anteriormente, con excepción de la prueba de carga , la que está orientada a determinar la confiabilid ad del motor por medio de la compa­ración de sus características de salida origina­les con las actuales, además de los datos obte­nidos en las otras pruebas.

La prueba de carga considera las siguien­tes acciones:

- Cálculo de la eficiencia actual , determi­nando las pérdidas en el fierro del estator, las que son producto de fricción, y las del cobre del estator y del rotor.

- Comparación de la característica torque­velocidad con la original.

-Comparación de los parámetros de vol­taje y corriente según la carga ejercida, con los parámetros originales para la misma carga.

Para el caso de los motores eléctricos, al igual que los generadores, lo común es la falla mecánica, por lo que su dignóstico persigue fundamental mente determinar sus condiciones mecánicas, siendo el aislamiento el único dato anexo para la determinación del estado de la máquina, ya que se asume que esta rara vez cambia sus características eléctricas.

• Alternas

Este tipo de máquina agrupa frenos, elec­troimanes y otros accionamientos que traba­jan en base a un solenoide como motor del

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movimiento. Su mantención es básicamente mecánica, exceptuando la referente al circuito magnético y al solenoide en sí.

En relación con el circuito magnético de este tipo de accionamiento, se puede diagnosti­car su estado de amarre (armado del núcleo) por medio del análisis de vibraciones. En rela­ción con el circuito eléctrico (solenoide), se pue­de diagnosticar su estado a partir de los regis­tros históricos de su aislamiento y consumo para una carga estándar.

Para probar la condición total del disposi­tivo se debe medir la fuerza con que actúa en su posición de trabajo. Estando dentro de los lími­tes establecidos, la máquina no necesitaría de mantención, si además se cumple con las otras pruebas descritas.

Máquinas semimóviles

• Aparatos de control

El diagnóstico se basa principalmente en las observaciones efectuadas en la inspección ocu­lar de sus partes, midiendo sus desgastes o desajustes si es necesario . Los parámetros fun­damentales de estos elementos, para asegurar su confiabilidad, son los siguientes :

-Contactos en buen estado y alineados. El estado de estos se puede verificar por inspec­ción ocular del desgaste, que comparándolo con muestras estándares determina su recam­bio o no. El alineamiento se mide con la técnica del papel calco o por medio de la impresión de un molde.

- Correcto cierre y apertura de los contac­tos, dentro del tiempo indicado y sin cascabe­lear o rebotar. El diagnóstico está orientado a verificar las tensiones de los resortes del apara­to , las que cuando están muy disminuidas pro­vocan daños en los contactos debido a arcos. El correcto cierre y apertura de contactos se puede determinar por un método indirecto consisten­te en aplicar una tensión de corriente continua de aproximadamente el 10% de la capacidad del interruptor y graficar el comportamiento de la misma en la salida , pudiendo determinar así los tiempos y amplitudes de las transientes pro­ducidas durante la operación del interruptor y compararlas con las entregadas por el fabri­cante.

-Mínima existencia de vibraciones, gol­peteos y ruidos. Indica que el interruptor está con sus piezas firmes y seguras.

-Temperatura dentro de los parámetros permisibles . El exceso de temperatura nos indi­caría un problema de sobrecarga o disminución

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del aislamiento en el solenoide o que los con­tactos tienen muy poca presión al estar ce­rrados.

-Duración adecuada de contactos en el tiempo. Esto implica llevar un historial del cam­bio de contactos. Una frecuencia muy alta de recambio indicará problemas de alineamiento o poca tensión de los contactos o sencillamente el problema estaría en la carga que controla.

-Correcta interrupción del arco. En con­troladores con sistema de interrupción de arco al aire, los problemas de mala interrupción de arco son atribuibles casi exclusivamente a poca limpieza en el sector aledaño a los contactos.

-Correcto aislamiento en circuitos de con­trol y contactos. Aseguran la confiabilidad en lo que a problemas eléctricos se refiere .

• Protecciones

En general, en las protecciones el diagnóstico se basa en las pruebas de operación . Depen­diendo del parámetro que las actúe, deben ope­rar dentro de las condiciones límites.

Dejando de lado las protecciones por des­trucción (fusibles) sólo quedan las mecánicas, que interrumpen el circuito ante alguna señal que indique que se está fuera de los límites prefijados. Los parámetros que se deben pro­bar son los siguientes:

-Prueba del tiempo de operación después que la señal llega al límite. Esta prueba verifica el mecanismo sensor y el actuador.

-Determinación de los niveles de señal con que actúa (verificar que esté dentro de los límites). Esta prueba verifica la regulación de la sensibilidad del equipo. Normalmente es un problema neto de balance eléctrico.

-Determinación del aislamiento . Verifica el estado de los circuitos, dando el parámetro de confiabilidad eléctrica del equipo.

-Medición de temperaturas, las que es­tando aceptables indican que el equipo trabaja sin sobrecargas ni fallas en el aislamiento.

Máquinas estáticas

Las máquinas estáticas prácticamente no tie­nen mantenimiento mecánico , por lo que su diagnóstico se orienta fundamentalmente al balanceamiento eléctrico de sus parámetros y al conocimiento del estado quimico de alguno de sus componentes .

• Convertidores

a) Rectificadores, inversores y conmutadores

El diagnóstico de este tipo de máquinas está

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orientado a detectar su estado de operatividad comparando su respuesta con los parámetros originales de la máquina, que son fundamental­mente los siguientes:

-Regulación del voltaje de salida antes del filtro. Este parámetro indica si el voltaje de salida está dentro de los límites permisibles. Esto se efectúa graficando el comportamiento de la salida de voltaje del convertidor ante dife­rentes escalones de carga y descarga. El diag­nóstico se relaciona fundamentalmente con el estado de los diodos o tiristores y el circuito que controla el disparo. La prueba debe efectuarse sin carga y luego con carga escalonada.

-Ripple. Este parámetro nos entrega la variación de voltaje con respecto al voltaje es­perado. Se mide conectando un osciloscopio en la salida y determina fundamentalmente el es­tado de los filtros de salida .

-Contenido de armónicas. Se mide, por medio de una descomposición de la señal de salida , la distorsión de la señal fundamental por las señales secundarias; fundamentalmente, determina el estado del circuito de disparo.

-Temperatura de trabajo. Este parámetro indica la capacidad de disipación de calor y al igual que en los generadores podría indicar so­brecargas o malos aislamientos. Se efectúa mi­diendo la temperatura del aire de enfriamiento en la entrada y la salida del equipo.

-Aislamiento. Determina el estado de ais­lamiento del circuito y se mide aplicando un 110 a un 150% del voltaje de trabajo con un Megger, debiéndose medir como mínimo 1 Mohm.

b) Transformadores

Pese a ser el transformador una máquina emi­nentemente estática, se le deben hacer pruebas en las tres áreas de diagnóstico : mecánica , quí­mica (si tiene aceite) y eléctrica . Las pruebas más usuales son las siguientes:

-Mediciones de sonido . Están orientadas a diagnosticar el estado mecánico del núcleo, ocupando el análisis de vibraciones . Con el equipo medidor de vibraciones se determina la oscilación producida por el transformador, ya que las fuerzas magnéticas producidas en el núcleo y las chapas de este se invierten 60 veces por segundo, por lo que una soltura mecánica de alguna parte de este vibrará a esa frecuencia.

-Mediciones de la resistencia de los deva­nados. Está orientada a detectar defectos del aislamiento entre las delgas del devanado. Una disminución de la resistencia indica que hay pérdida de aislamiento entre las bobinas y un aumento de ella indica una falla de continuidad, por ejemplo, soldaduras en mal estado. La

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prueba debe hacerse con un óhmetro de alta precisión .

-Prueba de vacío . Esta prueba determina las pérdidas en el núcleo del transformador, por histéresis y corrientes parásitas. Un aumento en estas pérdidas implicaría fallas en el aisla­miento magnético del núcleo o se podrían de­ber a solturas mecánicas.

-Pruebas de cortocircuito. Esta prueba determina las pérdidas en el cobre del transfor­mador. Cu alquier falla en el devanado se re­flejará en esta prueba y se determinará compa­rando los resultados con los históricos.

-Prueba del dieléctrico. Esta prueba de­termina el estado electroquímico del aceite ais­lante del transformador, aplicándole tensión a una muestra del mismo, con los electrodos su­mergidos a una distancia estandarizada, hasta que se produzca conducción. Los resultados se comparan con las características originales del aceite, para determinar su estado.

-Pruebas de temperatura. Esta prueba es­tá orientada específicamente a determinar la sobrecarga del transformador.

• Reguladores automáticos de voltaje

Normalmente, los reguladores automáticos de voltaje se prueban junto con sus generadores, determinándoseles su capacidad de control del voltaje a diferentes cargas. Lo usual es probar su reacción con cargas escalonadas, de co­nexión y desconexión, de 25% y una total de 100% de la potencia nominal del generador. Los parámetros que se miden son los relacionados con la condición estacionaria del voltaje y la condición t ransiente.

De la transiente se determina el peak alcan­zado, el que en general no debe ser mayor del 15% del vo ltaje estacionario, y el tiempo que se demora en recuperar el voltaje final, que debe oscilar ent re más o menos un 1% del voltaje nominal. El tiempo estándar oscila entre 0,1 y 0,6 segundos, dependiendo del regulador.

• Distribución

a) Cabl es

El diagnóstico de cables de poder es de primera importancia en los buques, debido al alto costo que implica su cambio, sobre todo como pro­ducto de la instalación y trabajos anexos, como prensas de mamparos, desmonte de cañerías, desmonte de equipos, etc.

El estado de los cables se aborda por tres frentes: el estado del conductor, el estado del

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aislamiento y el estado de la protección mecá­nica.

-El estado del conductor se determina mi­diendo la resistencia por unidad de distancia y se compara con la original. Esta prueba cjeter­mina la existencia de degradaciones químicas en el metal del conductor, fundamentalmente corrosiones.

-El estado del aislamiento se verifica pri­mariamente por mediciones de resistencia eléctrica entre el conductor y la estructura don­de va montado y además entre cada conductor (para multifilares). Esta prueba se efectúa con voltajes entre 11 O y 150% del nominal. Como esta técnica no entrega el lugar preciso de la falla de aislamiento, existe la técnica de inspec­ción por arco, en que se recorre el cable con un electrodo volante y en el lugar de la falla se producirá conducción por arco entre el electro­do y el conductor .

Las mediciones de aislamiento deben to­marse periódicamente y en condiciones am­bientales similares, de modo de poder determi­nar la degradación en el tiempo, producto del análisis estadístico.

Por lo general, las fallas de aislamiento se presentan en las conexiones de los cables a los distintos equipos.

-Aunque el aislamiento indique una con­dición aceptable se debe verificar el estado me­cánico del mismo doblando el cable en 180 gra­dos (para cables flexibles), no debiendo acusar fugas en el sector de tensión.

El estado de la protección mecánica del cable se hace fundamentalmente por inspec­ción ocular y su incidencia en el estado del cable depende del uso que se le dé.

b) Tableros

El diagnóstico de los tableros y cajas de distri­bución se basa fundamentalmente en la verifi­cación del aislamiento y las condiciones me­cánicas de las conexiones. Esto último debe hacerse en forma ocular, teniendo presente los datos sobre temperaturas registradas en los historiales de los tableros y cajas de distribu­ción.

• Baterías

Las baterías son un área común de errores en la mantención, debido al desconocimiento por parte del usuario. Su diagnóstico se basa funda­mentalmente en la determinación de la capaci­dad restante para acumular energía. Para deter­minar lo anterior existen las pruebas de carga y descarga, que relacionando el tiempo y el am-

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peraje involucrado entrega la capacidad en amperios-hora, la que comparada con la capa­cidad nominal dará un porcentaje de merma en su capacidad, que como norma general no debe exceder del 30%.

En el caso de las baterías alcalinas la densi­dad del electrólito nos dará una indicación del estado de deterioro de sus placas, no así en las de plomo-ácido. El diagnóstico adecuado en las alcalinas toma mucha importancia, ya que son recuperables con un proceso de carga y descar­ga adecuado .

CONCLUSIONES

Como se planteó en las consideraciones inicia­les, la mayor parte del mantenimiento de la maquinaria eléctrica en la armada se basa, fun­damentalmente, en el diagnóstico previo de la misma. En la medida que la máquina contenga más elementos móviles, mayor es su degrada­ción en el tiempo, con lo que se puede concluir que la reorientación del mantenimiento por diagnóstico debe dirigirse fundamentalmente a las fallas mecánicas, ya que las degradaciones químicas o magnéticas de los materiales usa­dos en electricidad se detectan por las pruebas eléctricas normalmente efectuadas.

Existe un área de mantenimiento preventi­vo en la maquinaria eléctrica que debería man­tenerse como tal; se refiere a la limpieza de los equipos, que aunque parezca de poca impor­tancia, consume una cantidad importante de recursos.

Aunque las pruebas descritas son algunas de las muchas técnicas usadas para el diagnós­tico, se puede percibir que en general existen herramientas suficientes para evitar la manten­ción per se, sin tener antes razones fundamen­tadas de las condiciones de la máquina, para efectuarlas.

Por supuesto que el diagnóstico no podrá abarcar todas las posibles fallas de una máqui­na, por lo que al calificar su estado como acep­table y evitar así la acción de mantención se corre un riesgo cuantificable en términos de la falla que pueda tener y su costo no debería ser mayor que el ahorro que se logre por no efec­tuar el mantenimiento.

Esta apretada síntesis de teoría y práctica del mantenimiento por diagnóstico quiso dejar el siguiente mensaje: "no gastemos recursos si podemos evitarlos, sobre todo si se cuenta con el conocimiento y las técnicas modernas para decidir sobre acciones que poco aportan com­parativamente con el gasto que generan" . •

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